Forskere lægger en plan for håndtering af floder for klimaændringer

Nye strategier for flodforvaltning er nødvendige for at opretholde vandforsyningen og undgå store nedbrud i bestande af akvatisk liv, forskere argumenterer i et perspektivværk offentliggjort i dag i Natur .

Forskerne siger, at en ny tilgang er nødvendig, når klimaet opvarmes, hvilket har ført til historiske dødsfald som begivenheden i januar 2019 i Murray-Darling-bassinet i Australien, hvor alvorlig vandmangel bragte indbyggere problemer og dræbte millioner af fisk.

"Verdens floder går hårde tider i møde, " sagde redaktionens hovedforfatter, Jonathan Tonkin, som netop har afsluttet en post-doc ansættelse ved Oregon State University's College of Science. "Ikoniske arter som Murray-torsken, den største ferskvandsfisk i Australien, er i fare for at forsvinde. I en hedebølge i 2018 i Tyskland og Schweiz, tusindvis af fisk døde. Den flerårige tørke i Californien har begrænset vandforsyningen og skabt kaos på vådområder, river skove, fisk og andet vandlevende liv."

Tonkin og hans medforfattere skitserer en plan i fire dele for en "adaptiv" tilgang til flodforvaltning - der går ud over blot at overvåge økosystemer til at forstå de biologiske mekanismer, der er i spil.

"Vi er nødt til at udvikle prognoseværktøjer, der viser, hvordan nøglearter, livsstadier og økosystemer reagerer på miljøændringer, " sagde medforfatter David Lytle, professor i integrativ biologi ved OSU College of Science. "Vi kan ikke bare spore ting som artsdiversitet og befolkningsoverflod og sammenligne dem med historiske gennemsnit - ofte når negative tendenser opdages, det er for sent at vende dem om."

Svaret, Forfatterne hævder, udvikler "procesbaserede" modeller, der kan spore og forudsige, hvordan økosystemer ændrer sig, når forholdene - som mindre flodstrømme - ændrer sig. Modellerne kan skræddersyes til livsstadier af befolkninger, hele samfund af arter og begivenheder, gør det muligt at identificere vippepunkter.

"For eksempel, en mere tør fremtid med færre og mindre oversvømmelser er blevet fremskrevet til at omorganisere og forenkle samspillet mellem plantagearter i de tørre landområder i det amerikanske sydvest, " sagde Tonkin, nu ved University of Canterbury i New Zealand. "De forventede ændringer kan reducere samfunds modstand mod klimaændringer og evne til at afværge invasioner af ikke-hjemmehørende arter. Velvidende, ledere kan gribe ind, før et problem tager fat."

Opbygning af effektive modeller indebærer en langsigtet finansieringsforpligtelse til at indsamle flere data om flodarternes grundlæggende biologi, hvilket betyder mange års feltovervågning. Indtil datalageret er opbygget, gør modellerne mere enkle, og finde måder at skabe forbindelser på tværs af huller i data, kan hjælpe.

"Arter med lignende livshistorier eller karakteristika reagerer muligvis på lignende måder på skiftende flodforhold, så det er muligt, at undersøgelser af én art kan informere modeller og forvaltning andre steder, " sagde Tonkin.

Men i sidste ende kræver konstruktionen af ​​de bedste modeller mere information, Derfor hævder forfatterne, at dataindsamling er det øverste næste skridt for flodforskere og -forvaltere.

De andre tre trin er:

• Beskriv nøgleprocesser i modeller. Forskere er nødt til bedre at formulere forholdet mellem økosystemattributter og vandstrømningsmønstre.
• Fokuser ledelsen på flaskehalse. Intervenere på måder, der forhindrer befolkninger i at styrte ned under ekstreme strømme, mens du fokuserer på de mest sårbare livsstadier, ikke kun befolkningsoverflod.
• Vær klar over usikkerheder. Kvantificere graden af ​​tillid, der kan placeres i modellernes forudsigelser, og opdatere modeller regelmæssigt, efterhånden som nye data bliver tilgængelige.

"Biodiversiteten i ferskvandet forsvinder, " sagde Tonkin. "Klimaændringer forstørrer presset på flodøkosystemer forårsaget af urbanisering, invasive arter og forurening. Efterhånden som krisen forværres, vi er nødt til at ændre den måde, vi studerer på, modellere og administrere floder for at beskytte de tjenester, de leverer til menneskeheden og hele planeten."